[01/02/2013] News
Come fanno i gufi girare la testa di 270 gradi senza morire? Finalmente risolto il mistero
Eccezionali gli adattamenti ossei e della rete vascolare
Gufi, civette, allocchi ed altri rapaci notturni possono ruotare la testa di 270 gradi in entrambe le direzioni, ma questa loro caratteristica era rimasta fino ad ora uno dei misteri della natura, visto che una simile torsione della testa, impossibile in altri animali, dovrebbe provocare ictus o embolia, dato che una simile rotazione dovrebbe avere come risultato la rottura di vasi sanguigni e l'insorgenza di coaguli fatali.
Nessuno riusciva a capire come i gufi e gli altri rapaci notturni riuscissero a farcela con così tanta facilità, ma il mistero è stato rivelato grazie alla collaborazione tra illustratori medici ed esperti di imaging neurologico che hanno scoperto che è possibile grazie alla notevole struttura ossea dei gufi e ad una altrettanto eccezionale rete vascolare.
Il collo non dovrebbe essere in grado di subire spostamenti di 270 gradi, come hanno dimostrato molti studi sugli esseri umani e su altri animali. Test su persone che hanno sofferto per interventi chiropratici e del collo dimostrano che può essere estremamente dannosa e perfino fatale. Queste rotazioni estreme sono in grado letteralmente di tagliare il rifornimento del sangue e di danneggiare i fragili vasi sanguigni.
Ma un team multidisciplinare della Johns.Hopkins university oggi pubblica su Science una ricerca (Adaptions of the Owl's Cervical & Cephalic Arteries in Relation to Extreme Neck Rotation) che illustra la scoperta nei gufi di alcuni adattamenti biologici che rendono possibile l'estrema torsione della testa, e tutti hanno a che fare con la struttura ossea e la rete vascolare che sostengono la testa del gufo.
Per condurre lo studio, i ricercatori hanno utilizzato l'angiografia e la Tac per le teste e il collo di gufi delle nevi, gufi comuni e di grandi gufi cornuti, tutti morti per cause naturali. Per capire quel che succede nella testa dei gufi hanno iniettato un colorante rintracciabile con le scansioni dei vasi sanguigni. Poi, imitando il flusso del sangue, gli scienziati hanno potuto vedere che i vasi sanguigni alla base della testa (appena sotto la mascella) diventavano sempre più grandi e formavano "serbatoi" per il fluido. Non esiste un equivalente nell'anatomia umana, infatti, le arterie umane tendono a ridursi e certamente non si gonfiano come un palloncino.
I ricercatori suppongono che questi serbatoi di sangue espandibili siano quel che permette ai gufi di "salvare" il loro sangue ed esserne riforniti mentre girano la testa, un adattamento che permette loro rotazioni estreme, il tutto senza interrompere il loro approvvigionamento di energia. A sua volta, il sostegno dato dalla complessa rete vascolare minimizza l'interruzione del flusso sanguigno.
Tra le variazioni anatomiche scoperte ci sono anche buchi nelle ossa delle vertebre, cavità vuote nel collo, dove una delle arterie principali nutre il cervello. Queste aperture sono di un diametro circa 10 volte maggiore dell'arteria vertebrale che le attraversa. Questo spazio nei forami trasversale (i fori che circondano le arterie vertebrali) fornisce ai gufi una serie di sacche d'aria ammortizzanti che permettono all'arteria di muoversi quando è stressata. E infatti, 12 delle 14 vertebre cervicali della civetta hanno questa caratteristica.
Gli scienziati hanno anche scoperto che l'arteria vertebrale del gufo entra nel collo più in alto rispetto ad altri uccelli. Di solito, si inserisce alla 12esima vertebra cervicale, ma per il gufo, è la 14esima, consentendo così un maggiore gioco della testa.
Un'altra funzionalità della quale noi esseri umani siamo privi sono le connessioni dei piccoli vasi tra le arterie carotidee e vertebrali, che permettono al sangue di essere scambiato tra i due vasi sanguigni. Questo permette al cervello di ricevere un flusso di sangue ininterrotto, anche nel caso che un percorso sia bloccato durante la rotazione estrema del collo. Ora i ricercatori pensano di estendere lo studio ai falchi per vedere se hanno caratteristiche simili.